1、1第 2 节 极限教学目的:理解极限的概念,理解左右极限的概念,为研究微积分作好工具准备教学重点:各种趋势下的极限定义,左右极限存在与极限存在的关系教学难点:极限概念的理解教学内容:1. 数列的极限极限概念是由于求某些实际问题的精确解答而产生的。例如,我国古代数学家刘徽(公元 3 世纪)利用圆内接正多边形来推算圆面积的方法 割圆术,就是极限思想在几何学上的应用。设有一圆,首先作内接正六边形,把它的面积记为 ;再作内接正十二边形,其面1A积记为 ;再作内接正二十四边形,其面积记为 ;循此下去,每次边数加倍,一般地2A3把内接正 边形的面积记为 。这样,就得到一系列内接正多边形的面积:16nNnA
2、, n321它们构成一列有次序的数。当 越大,内接正多边形与圆的差别就越小,从而以 作为n nA圆面积的近似值也越精确。但是无论 取得如何大,只要 取定了, 终究只是多边形n的面积,而还不是圆的面积。因此,设想无限增大(记为 ,读作 趋于无穷大) ,即内接正多边形的边数无限增加,在这个过程中,内接正多边形无限接近于圆,同时也无限接近于某一确定的数值,这个确定的数值就理解为圆的面积。这个确定的数值nA在数学上称为上面这列有次序的数(所谓数列) 当 时的, nAA321极限。在圆面积问题中我们看到,正是这个数列的极限才精确地表达了圆的面积。在解决实际问题中逐渐形成的这种极限方法,已成为高等数学中的
3、一种基本方法,因此有必要作进一步的阐明。先说明数列的概念。如果按照某一法则,有第一个数 ,第二个数 ,这样依次1x2x序排列着,使得对应着任何一个正整数 有一个确定的数 ,那么,这列有次序的数nn2就叫做数列。 , nxx321数列中的每一个数叫做数列的项,第 项 叫做数列的一般项。例如:nx , ;, ;, ;, ;, nnn13421824131都是数列的例子,它们的一般项依次为。nnn111,以后,数列 , nxx321也简记为数列 。nx如果数列 ,当 无限增大时,数列 的取值能无限接近常数 ,我们就称 是nxll当 时的极限,记作nx,lxnlim它的解析定义是:如果数列 与常数 有下列关系:对于任意给定的正数 (不论它多么小) ,总存在nxa正整数 ,使得对于 时的一切 ,不等式NNnxa都成立,则称常数 是数列 的极限,或者称数列 收敛于 ,记为anxnxa,nlim3或 。naxn如果数列没有极限,就说数列是发散的。显然 。, 1lim0n收敛数列有下述 3 个性质性质 1(极限的唯一性) 数列 不能收敛于两个不同的极限。nx性质 2(收敛数列的有界性) 如果数列 收敛,那么数列 一定有界。nnx性质 3(收敛数列与其子数列间的关系) 如果数列 收敛于 ,那么它的任一子na数列也收敛,且极限也是 。a